Anàlisi química de sediments arqueològics de fogars de jaciments de terra del foc (Argentina)

Abstract

La hipòtesis principal plantejada en aquesta tesis doctoral és si les análisis de química orgánica ens dónen noves dades, amplíen i corroboren la informació que normalment obtenim durant l’excavació d’un jaciment arqueològic amb l’aplicació de les tècniques d’estudi tradicionals, entenen per aquestes les anàlisis de la industria lítica, de la fauna, de la vegetació, dels sediments amb la micromorfologia de sòls, etc. A més, l’aplicació d’aquestes análisis s’han portat a terme en jaciments de Terra del Foc dintre dels diferents projectes que ha realizat la UAB-CSIC juntament amb altres Instituts i Centres de Recerca tant estatals com internacionals. Aquests jaciments ténen la particularitat de que al ser contemporanis de l’arribada dels primers colons europeus a la zona estant descrits a nivell etnogràfic per diferents autors i per tant podem a la vegada contrastar les dades obtingudes de l’excavació amb les dades escrites de l’època. Es van recollir mostres especials per a la realització d’aquestes anàlisis i en concret es van analitzar els fogars excavats de tres jaciments: Túnel VII, Lanashuaia i Ajej. Del jaciment de Túnel VII s’han analitzat una superposició de deu fogars que es van utilizar de manera estacional en diferents moments d’ocupació. De Lanashuaia s’han analitzat tres fogars: un de principal al centre de la cabana, un a l’entrada de la cabana, i una altre de perifèric a l’exterior de la mateixa, també s’ha analitzat el sediment adherit a una concentració de còdols utilitzats per escalfar els greixos. Del jaciment d’Ajej s’han analitzat els fogars principals de la cabana. A més s’ha analitzat també una mostra de sediment sense termoalterar de Túnel VII per tenir la información de la matriu del sediment arqueològic. L’anàlisis química emprada és la que normalment utilitza el Departament de Química Ambiental del CSIC de Barcelona en els seus anàlisis de paleo-sediments. La materia orgánica de la mostra de sediment s’extreu mitjançant disolvents (amb soxhlets o bé per ultrasons) i posteriorment es saponifica per separar la fracció neutre de la fracció àcida. La fracció neutre es torna a separar mitjançant cromatografía d’adsorció en columna segons la polaritat del disolvent empreat en tres fraccions diferents: hidrocarburs alifàtics, hidrocarburs aromàtics, i alcohols i esterols. Les fraccions s’analitzen per cromatografía de gasos i espectometria de masses i s’identifiquen i quantifiquen els compostos resultants. Els resultats es comparen amb referències ja analitzades o bé l’aparició de biomarcadors (bibliografía) ens donen un resultats directes sobre quins materials han estat empreats durant l’encesa del fogar, funcionalitat, possible durada de l’encesa, conèixer els procesos tafonòmics que els afecten i què cal tenir en compte a l’hora d’identificar els posibles orígens. Amb els resultats s’ha realitzat un estudi de comparació de les dades obtingudes amb els anàlisis d’estudi tradicionals i ha corroborat algunes dades i el que és més important: l’aparició de bimarcadors coms els àcids isoprenoïdes (mamífers marins) i alguns hidroxyàcids (α-hydroxyàcids, bivalvs) confirmen les dades i ajuden a identificar la funcionalitat dels fogars i podràn ser utilitzats en el futur per altres casos analítics.

The main hipótesis raised in this doctoral thesis is whether the organic chemistry análisis can provide new data, expand and verify the information that we usually obtain during the excavation of an archaeological site with the application of traditional study techniques, like, the análisis of the lithic industry, archaeofauna, the paleovegetation, and the study of sediments with soil micromorphology, etc.

These analices has been carried out in Tierra del Fuego sites within different research projects carried out by the University Autónoma of Barcelona and IMF-CSIC of Barcelona together with other Institutes an Research Centers. These yamana settlements are contemporary with the arrival of the first European settlers in the area and have been described by ethnographic reports by different authors. We can therefore contrast the data obtained from the excavation with the written data of the same age.

Samples have been collected on three archaeological sites were huts of these hunter-gatherer society have been identified: Túnel VII, Lanashuaia and Ajej. From the Túnel VII site, a superposition of ten fireplaces have been analyzed. These have been used at different times and seasons of occupation. From Lanashuaia site three fireplaces have been analyzed: one from the main center of the hut, one at the entrance of the hut, and another one from the outside. A sample of sediment adhered at a concentration of pebbles used to heat fats has been also analyzed. In addition, a sample of non burnt sediment of the Túnel VII has been also analyzed to get the information as blank of the archaeological sediment matrix.

The chemical análisis used is the one normally used by the Department of Environmental Chemistry of the CSIC of Barcelona in their analyses of paleo-sediments. The organic matter of the sediment sample is extracted by solvents (with soxhlet or by ultrasound) and then sponified to separate the neutral fractions from the acid fraction. The neutral fraction is separated again by column chormatography adsorption. According to the polarity of the solvent used three different fractions are obtained: aliphatic hidrocarbons, aromatic hidrocarbons, and alcohols and sterols.

These fractions are analyzed by gas chormatography and mass spectometry and the resulting compounds are identified and quantified.

The results are compared with references already analyzed or directly identified through the presence of known biomarkers (from literature) to know materials have been used during the ignition of the fireplace, the function, posible duration of the ignition and to know the taphonomic proceses that affect the chemical compounds as web as to know what has to be taken into account when trying to identify the posible origins of the chemical organic composition of sediments. We have compared the results with the data obtained with the studies of traditional archaeological materials ant this has confirmed some of the existing data and, what is more important, the presence of biomarkers such as isoprene-acids (from marine mammals) and some hydroxyacids (α-hydroxyacids derived from bivalves) which confirms these data and will help to identify the functionality of fireplaces.